储能，光伏的黄金搭档（入门篇）

０1

储能的四个技术方向 

储能电站是干什么用的呢？它可以作为城市备用电源，在电网发生故障时作为紧急供电，给医院、应急部门、通信设施、救援设施使用。

０２

目前的新能源电池赛道，主要有三类技术路线：锂离子电池、钠离子电池和氢燃料电池。

特斯拉的4680锂离子电池；

宁德时代的钠离子电池；

氢燃料电池等等。

*近，钒电池横空出世。不光有项目落地，2022年发布的《十四五新型储能发展实施方案》、《科技支撑碳达峰碳中和实施方案》，也都提到钒电池。7月以来，资本市场也在不断升温，钒电池概念股集体上涨。 

2022年10月，即将投入使用的大连储能电站使用的是一种新的技术，全钒液流电池，也可以直接叫钒电池。钒是一种稀有金属，全钒液流电池的原理是，不同价态的钒离子，在电解液中发生氧化还原反应，从而实现充放电。这座大连储能电站，是目前全球规模*大的全钒液流电池储能电站。 

钒电池是在1993年实现商业应用的，而锂电池的商业化是在1991年。虽然几乎同时起步，但随后爆发的电池应用场景，恰好都有利于锂电池，而不利于钒电池。

这30年电池技术的*大应用场景是电子设备和电动车，它们对电池的要求是体积越小越好，这是锂电池的长项，却恰恰是钒电池的致命弱点。 

锂电池的电池能量主要储存在固态的电*材料中，而钒电池的电池能量直接存储在罐装电解液中。液体本身就比固体更占地方，再加上，电解液的外部还有两个结构，输送泵和电堆，这样一套组合才能完成充放电，所以钒电池的块头特别大。 

钒离子的溶解度比较低，电解液无法达到理想中的高浓度。 

现在锂电池的能量密度在每千克80-300瓦时，钒电池的能量密度只有每千克12-40瓦时，要存储相同的电量，钒电池的体积得是锂电池的5倍。 

储能时代的到来，储能需求爆发，各地都在建储能电站。储能电站有的是空间，钒电池体积大就不是问题了。 

钒电池的优点：

第一，安全。

锂电池充放电过量、短路、挤压，都可能导致电池过热，发生意外事故。

钒电池，正负*电解液都是不易燃的，常温常压运行，不会发生燃烧和爆炸。 

第二，寿命长。

锂电池的充放电次数有限，一般在1000-4500次。每次充放电过程中，锂电池除了化学能转化，还会产生物理形变，当电解质完全变成固态，锂电池就作废了。

钒电池在使用中不会发生物理变化，电池容量的损耗很少。就算电池使用太久，性能下降了，也可以通过修复电解液活性来恢复性能。

钒电池的寿命往往在10年以上，可以充放电15000次以上，是锂电池的3倍以上。

当前钒电池的初装成本是锂电池的2倍，但放到全生命周期来看，钒电池的成本已经低于锂电池。

第三，容易扩容。

锂电池的电池组由大量单个电池组成，随着充放电的进行，单个电池的内阻、荷电状态、温度等会发生不同程度的变化，每个电池的情况不一样，这对大规模部署提出了很高的技术要求。而钒电池的电解液和电堆是相互独立的，虽然比较占地方，但这种 解耦设计 却很适合发展大规模电池组。

只要增加电解液就能增加电池容量，增加电堆就能提高输出功率。

钒电池能方便地合成大规模电池组，存放电量达到十万度级别。 

第四，原料我国的储量大，自主可控。

全球锂资源中，约有一半以上在南美洲的锂三角区，中国锂资源储能只占全球总储量的7%，高度依赖进口。

目前全球探明的钒矿储量为2400万吨，其中，我国的储量是950万吨，占40%，位居世界第一。

安全高、寿命长、易扩展、储量大，钒电池在储能场景中完胜锂电池。